Orientador: Carlos Alberto de Souza Costa / Banca: Nivaldo Antonio Parizotto / Banca: Cristina Kurachi / Banca: Edson Alves de Campos / Banca: Denise Madalena Palomari Spolidorio / Resumo: O laser de baixa intensidade (LBI) tem sido amplamente utilizado no tratamento da hipersensibilidade dentinária. Pesquisas in vivo demonstraram que o LBI pode promover um aumento na síntese de matriz de dentina e menor grau de inflamação pulpar. Entretanto, o mecanismo que rege este processo permanece desconhecido. Assim, o objetivo desta pesquisa foi avaliar o metabolismo de células odontoblastóides em cultura quando submetidas à irradiação direta ou transdentinária (indireta) com LBI e seus efeitos sobre o complexo dentino-pulpar. Células odontoblastóides MDPC-23 foram cultivadas em placas de acrílico de 24 compartimentos ou sobre a superfície pulpar de discos de dentina, com 0,4 mm de espessura e obtidos de terceiros molares, adaptados em câmaras pulpares artificiais. As células foram irradiadas diretamente por 3 vezes (a cada 24 horas) com 2, 4, 10, 15 ou 25 J/cm2 e submetidas a avaliação de metabolismo (MTT), síntese de proteína total e de fosfatase alcalina. Os dois melhores parâmetros de irradiação direta foram utilizados para o ensaio de irradiação transdentinária (indireta) das células. Como resultado da etapa direta de irradiação, foi demonstrado que tanto os valores do MTT quanto os níveis de proteína total e fosfatase alcalina apresentaram valores estatisticamente superiores nas doses de 15 e 25 J/cm2 (Mann-Whitney p<0.05). Assim, estas doses foram usadas no teste de irradiação indireta, obtendo-se aumento do metabolismo, síntese de proteína e fosfatase alcalina estatisticamente superior apenas para a dose de 25 J/cm2 (Mann-Whitney p<0.05). Desta maneira, foi possível concluir, dentro das condições experimentais, que os maiores valores de bio-estimulação das células MDPC-23 ocorreram quando estas foram irradiadas com 25 J/cm2. Para avaliação dos efeitos do LBI sobre o complexo dentinopulpar, foram confeccionadas cavidades... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Low level laser (LLL) has been widely used for treatment of dentin hypersensitivity. In vivo studies have shown increased synthesis of dentin matrix and less severe pulpal inflammation in teeth irradiated with LLL. However, the mechanisms that guide this process remain unknown. This study evaluated the metabolism of cultured odontoblastlike cells submitted to direct or transdentinal LLL irradiation as well as its effects on pulp tissue of first molars of rats. The odontoblast-like cells MDPC-23 were cultured (12,500 cells/cm2) on either 24-well acrylic plates or the pulpal surface of dentin discs adapted to artificial pulp chambers. In the first experiment, the cells received direct irradiation for 3 times (every 24 hours) with the following energy doses: 2 J/cm2, 4 J/cm2, 10 J/cm2, 15 J/cm2, and 25J/cm2. Then, the irradiated cells were evaluated concerning their metabolism, synthesis of total protein (TP) and alkaline phosphatase (ALP). The two best direct irradiation parameters obtained in this first protocol were selected to be used in the second experiment, in which the MDPC-23 cells were irradiated through 0.4mm dentin discs obtained from human teeth (indirect irradiation). For the direct assay, the MTT values as well as the TP and ALP levels were significantly higher at the doses of 15 and 25 J/cm2 (Mann-Whitney; p<0.05). When both of these energy doses were used for the indirect irradiation assay, it was observed a statistically significant increase in cell metabolism and synthesis of TP and ALP only for 25 J/cm2 (Mann-Whitney; p <0.05). Under the experimental conditions, it may be concluded that the highest biostimulation values were obtained when the MDPC-23 cells were irradiated with 25 J/cm2. For evaluation of the effects of LLL on the pulp dentin complex, class I cavities were prepared in the first superior molars of rats. After this, the cavities were immediately irradiated... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Rodrigo Fernando Costa Marques / Banca: Maria Aparecida Zaghethe Bertochi / Banca: Juliana Marchi / Resumo: As terapias fotodinâmica e fototérmica vêm sendo desenvolvidas de forma a oferecer melhores e mais baratas alternativas no tratamento de câncer. Os principais desafios na utilização destas técnicas estão na obtenção de novos materiais fototérmicos e fotosensibilizadores que absorvam no mesmo comprimento de onda. Neste contexto, este trabalho desenvolveu um material com este potencial. Para isso foi escolhido como base o óxido de grafeno devido suas propriedades hidrofílica e atóxica, boa estabilidade térmica, capacidade de absorção de luz e possibilidade de funcionalização. Nanopartículas de óxido de ferro magnéticas, floresceína o-metacrilato e o Verteporfin foram ligados em sua superfície trazendo novas características como a possibilidade do uso como agente de contraste no diagnóstico por ressonância magnética nuclear e terapia fotodinâmica. Para isso, estratégia de síntese foi feita em quatro etapas: síntese do óxido de grafeno, óxido de grafeno magnético, óxido de grafeno magnético fluorescente e óxido de grafeno magnético fluorescente com fotossenssibilizador. Na primeira etapa empregou-se o método de Hummers modificado para obtenção do óxido de grafeno pela oxidação e esfoliação do grafite. Em seguida, nanopartículas de óxido de ferro magnético foram imobilizadas em sua superfície pelo método de coprecipitação simples. A propriedade de fluorescência foi então inserida pela ancoragem da fluoresceína o-metacrilato juntamente com o ácido acrílico (AA), persulfato de amôni... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Photodynamic and photothermal therapies have been developed in order to offer better and cheaper alternatives in cancer treatment . The main challenges in the use of these techniques are in obtaining new photothermal and photosensitizers materials that absorb at the same wavelength. In this context, this work has developed a material with this potential. For this, graphene oxide was chosen as the base due to its hydrophilic and nontoxic properties, good thermal stability, light absorbing capacity and possibility of functionalization. Magnetic iron oxide nanoparticles, fluorescein o - methacrylate and Verteporfin were linked on their surface bringing new features such as the possibility of use as a contrast agent in the diagnosis by nuclear magnetic resonance and photodynamic. For this, the synthesis strategy was done in four steps: synthesis of gra phene oxide, magnetic graphene oxide, fluorescent magnetic graphene oxide and fluorescent magnetic graphene oxide with photosensitizer. In the first step, the modified Hummers method was used to obtain graphene oxide by t he oxidation and exfoliation of gra phite. Next, nanoparticles of magnetic iron oxide were immobilized on their surface by the simple co - precipitation method. The fluorescence property was then inserted by fluorescein o - methacrylate anchoring along with acrylic acid (AA), ammonium persulfate and sodium bisulfite. Finally, the graphene oxide was functionalized with the Verteporfin photosensitizer by a transesterification reaction. In order to verify the physical - chemical and structural character of the intermediates and final products of each step, characterization techniques were used, such as high - resolution scanning electron microscopy ( SEM ), X - ray diffractometry (XRD), RAMAN spectroscopy, Ultraviolet/ visible spectroscopy (UV - Vis), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), fluorescence spectroscopy, zeta potential and dynamic light scattering (DLS). From the... / Mestre

Esta tese descreve a esfoliação e modificação do grafeno oxidado (GO) na obtenção de grafeno em sua forma reduzida (RGO) para aplicações biomédicas, que envolve sensoriamento e biossensoriamento, além de aplicação em fototerapia. Nas aplicações em sensores, inicialmente o RGO juntamente com o surfactante aniônico Dihexadecilfosfato (DHP), foi utilizado na fabricação de filmes por drop casting em eletrodo de carbono vítreo (CGE), na detecção do hormônio Estradiol. O eletrodo modificado (RGO-DHP/CGE) foi caracterizado por voltametria cíclica e impedância de espectroscopia eletroquímica. Os resultados mostraram uma corrente de pico de oxidação irreversível em 0,6 V. Sob as condições experimentais ideais, usando a voltametria linear, o limite de detecção para este hormônio foi de 7,7 × 10-8 mol L-1. Foram fabricados também dispositivos de efeito de campo (FET) de RGO via porta líquida em eletrodos interdigitados, para a detecção de Cistatina-C, um marcador de doença renal crônica. Os filmes foram fabricados utilizando a técnica de automontagem de interação eletrostática, nos quais, como polieletrólito de carga positiva foi utilizado o RGO modificado via ligação covalente de APTES, e como polieletrólito de carga negativa, o RGO dopado com nitrogênio, através da redução via micro-ondas. Estes dispositivos apresentaram uma sensibilidade de (1,94 &plusmn; 0,29) &Delta;IDS(%)ngmL-1. O LD foi de 0,39 ngmL-1 e a região linear entre 5 ngmL-1 100 ngmL-1, quando utilizados em urina sintética. Avaliamos também o uso de RGO em sistemas de fototerapia, utilizando GO reduzido com NH4OH na presença de L-Glutamina (RGO-Glu), onde observamos um aumento de temperatura localizado quando o material é irradiado por um laser (808 nm). Este sistema apresentou uma boa estabilidade e baixa agregação em dispersão aquosa e em meio de cultura, devido à formação de uma corona proteica. O RGO-Glu mostrou-se mais eficiente para o aquecimento que o RGO sem a modificação, na absorção do laser em 808 nm, com valores de eficiência de conversão de energia de 63% e 50% respectivamente. Estudos utilizando célula HeLa mostram que a internalização do RGO-Glu foi mais eficiente do que o RGO sem a modificação. Estes estudos mostram a versatilidade do grafeno quimicamente esfoliado em aplicações biomédicas quando convenientemente modificado, que pode ser utilizado em diagnóstico e em terapia. / This thesis describes the exfoliation and modification of graphene oxide (GO) to obtain reduced graphene oxide (RGO), for biomedical applications, namely: (bio)sensing for diagnostics and as active material in phototherapy. For (bio)sensing applications, RGO was used in combination with the anionic surfactant Dihexadecylphosphate (DHP) in the fabrication of drop-cast thin films onto carbon glass electrode (CGE), to be used in the detection of the hormone Estradiol. The modified electrode (RGO-DHP/CGE) was characterized by cyclic voltammetry and electrochemical spectroscopy impedance (EIS). The results showed an irreversible oxidation peak current at 0.6 V. Under ideal experimental conditions, and using linear voltammetry, the detection limit obtained for this sensor was 7.7 × 10-8 mol L-1. In the second part of the study, RGO was used in the fabrication of field effect transistors (FETs) via liquid gate, and the devices were applied in the detection of Cystatin-C, a biomarker for chronic renal disease. The films were made using the electrostatic layer-by-layer technique, in which APTES-modified RGO was used as positive polyelectrolyte, whereas nitrogen-doped RGO was used as the negative species. These devices exhibited a sensitivity of (1,94 &plusmn; 0,29) &Delta;IDS(%)ngmL-1, whereas LD was 0,39 ng.mL-1 and the linear region of detection was between 5 ng.mL-1 100 ngmL-1 when used in synthetic urine. The studies on the use of RGO in phototherapy were carried out using NH4OH -reduced GO in the presence of L-Glutamine (RGO-Glu) for subsequent cell internalization and irradiation under an 808 nm lase line to promote hiperthermia. This system showed good stability and low aggregation in aqueous dispersions and culture medium, due to the formation of a protein corona. RGO-Glu was more efficient than the RGO without the modification in the absorption of the laser at 808 nm, resulting in an efficiency of heat generation (energy conversion efficiency) of 63% and 50% respectively. Cytotoxicity studies using HeLa cell lines revealed that the internalization of RGO-Glu was more efficient than RGO without modification. These studies show the versatility of chemically exfoliated graphene oxides for biomedical applications, including diagnosis and therapy.

O objetivo desse estudo foi verificar o efeito da modulação do dano muscular e da resposta inflamatória, com o uso de fototerapia, no efeito da carga repetida e na ativação da via PI3K/Akt/mTOR/p70S6K após a realização de cada uma das duas sessões de treinamento de força para membros inferiores. Vinte participantes foram divididos em dois grupos experimentais. Um dos grupos recebeu a fototerapia antes da realização da primeira sessão experimental e o outro grupo recebeu um tratamento placebo. A fototerapia consistiu na irradiação sobre o vasto lateral, o vasto medial e o reto femoral durante 90s, oferecendo uma dose de energia total de 180 J. As sessões de treinamento foram compostas de duas séries a 85% de 1-RM e duas séries a 120% de 1-RM com intervalo de dois minutos entre elas, nos exercícios leg-press e extensão de joelhos. Os marcadores indiretos de dano muscular (dor, amplitude de movimento, torque isométrico máximo, circunferência da coxa e creatina quinase) foram avaliados antes, 2h, 24h, 48h e 96h após o término de cada sessão de treinamento. Uma semana antes e duas horas após o término de cada sessão de treinamento, foram coletadas amostras de tecido muscular através da biópsia percutânea para análise da infiltração de células inflamatórias e das proteínas de interesse. Os resultados dessas variáveis demonstraram que a primeira sessão de treinamento induziu a ocorrência do dano muscular e da inflamação, mas a fototerapia não promoveu nenhum dos efeitos esperados sobre o dano e a inflamação. A expressão total das proteínas de interesse não foi afetada pela realização da sessão de treinamento e nem pela fototerapia. Antes do início da segunda sessão de treinamento, a quantidade de mTOR total estava mais elevada do que antes da primeira sessão. A repetição da sessão de treinamento resultou em alterações dos marcadores de dano muscular, mas a recuperação foi mais rápida do comparada com a primeira sessão, o que vai ao encontro do efeito da carga repetida (ECR). A inflamação foi semelhante entre as duas sessões. Da mesma forma que na primeira sessão, o treinamento não afetou a expressão total das proteínas de interesse. A maior quantidade de mTOR total pode significar uma adaptação protetora (ECR), aumentando a atividade mitocondrial e reduzindo o estresse oxidativo diminuindo assim a ocorrência do dano secundário / The aim of this study was to investigate the effect of muscle damage and inflammatory response modulation through phototherapy, on the repeated bout effect and PI3K/Akt/mTOR/p70S6K1 pathway activation after each of two lower-limbs resistance exercise bouts. Twenty participants were divided into two experimental groups. One of the groups was treated with phototherapy and the other one received a placebo. Phototherapy consisted of irradiating vastus lateralis, vastus medialis and the recto femoris muscles for 90s, applying a total energy dose of 180 J. Two sets at 85% of 1-RM and two sets at 120% of 1-RM were performed in the leg-press and leg extension exercises with a two-minute interval. Indirect markers of muscle damage (muscle soreness, range of motion, maximal isometric torque, thigh girth and creatine kinase, CK) were assessed before, 2h, 24h, 48, and 96h post exercise. One weekbefore and 2h after each exercise bout, percutaneous muscle biopsies were performed to obtain muscle samples to measure inflammatory cells infiltration and some proteins of interest. The results demonstrated that the first exercise bout induced muscle damage and inflammation, but phototherapy did not have any of the expected effects on muscle damage and inflammation responses. Total protein content was not affected by the resistance exercise bout neither by the phototherapy. Before the second bout, total mTOR was elevated compared to the first bout. Repeating a resistance exercise bout affected indirect markers of muscle damage,but recovery was faster compared to the first bout, which is in accordance to the repeated bout effect theory. Also, inflammation was similar after the two bouts. Similar to the first bout, the second exercise bout did not affect total protein content. The higher total mTOR content might represent a protective response which is part of the RBE, by increasing mitochondrial activity, reducing oxidative stress and consequently secondary damage

Um dos recursos mais utilizados no processo de reparo de lesões tendíneas é o laser que demonstrou ter resultados satisfatórios quando se buscam efeitos antiinflamatório e cicatrizante. No entanto, por requerer uma tecnologia de alto custo, um outro tipo de fototerapia vem sendo buscado, como o diodo emissor de luz, LED. Porém, o número de pesquisas realizadas para a determinação segura de seus efeitos terapêuticos ainda é muito pequeno, inviabilizando uma proposta de protocolo para adoção do LED. Um outro recurso também utilizado durante a reabilitação de lesões tendíneas, é o ultra-som pulsado de baixa intensidade (LIPUS). Trabalhos realizados até o momento mostram alterações satisfatórias quanto à deposição e alinhamento das fibras de colágeno. Este estudo objetiva testar comparativamente a eficácia da aplicação de LEDs 630 nm e 830 nm em relação à terapia laser de baixa intensidade (LILT), com laser de 685 nm e 830 nm, e à terapia com LIPUS em tendão calcâneo parcialmente lesado. Foram utilizados 56 ratos Wistar, submetidos à lesão mecânica parcial do tendão calcâneo. A análise da evolução do processo foi realizada através da microscopia de polarização. Os resultados mostraram uma real eficácia dos tratamentos com LEDs e lasers, e uma ineficácia do tratamento à base de US. Nosso estudo sugere que uma boa organização e um bom alinhamento das fibras de colágeno são conseguidos no processo de reparo de lesões tendíneas através de aplicações à base de LED 880 nm e laser 630 nm, os quais se mostraram mais eficazes. No entanto, outras pesquisas na área se fazem necessárias para uma determinação segura e eficaz dos protocolos de tratamento utilizando essa modalidade de fototerapia. / Laser is one of the most effective resources of treatment for tendinous injury when anti-inflammatory and cicatrizing effects are wanted. However, it is considered an expensive treatment and so, an alternative and cheaper light therapy as effective as it has been searched and the light emitting diodes, LEDs, are a promising candidate for it. Results from the studies already done have been useful to predict the possible effects of LED on the injured tissues, but are not enough to establish a treatment protocol that guarantees its recommendation as a substitute therapeutic tool for tendinous injury treatment. Another promising resource for tendinous injury healing is the ultra-sound of low intensity (LIPUS). Studies done until the present moment have shown satisfactory results when deposition and alignments of collagens fibers are wanted. The aim of this study was to compare the effects of laser, light emitting diodes (LEDs) and ultra-sound of low intensity on the treatment of Achilles tendon of albino rats, Wistar lineage, exposed to mechanical trauma. The experimental model consisted of a partial mechanical lesion of the right Achilles tendon of 56 rats, which were divided in 6 groups, 5 with 10 animals and one, the control group, with 6. One hour after the lesion, the injured animals received the respective applications of laser, LED or US, and the same procedure was repeated each 24 h. The healing process and the deposition were evaluated by analyze of the alignment of collagens fibers through polarization microscopy. The results showed a real efficiency of treatments based on LEDs and lasers, but the treatment based on US was inefficient. Applications of laser at 830 and LED 880 nm were more efficient when the aim is a good organization and alignment of the collagen fibers on tendon healing. However more research is needed for a safety and more efficient determination of a protocol.

O objetivo neste estudo foi avaliar a velocidade de movimentação dentária no fechamento dos espaços durante a fase de retração em pacientes ortodônticos, submetidos a tratamento com extração dos primeiros pré-molares. Foram selecionados 18 pacientes sendo 9 homens e 9 mulheres, com idades entre 13 e 18 anos, alocados sequencialmente em dois grupos: LED (GLED) composto por dez pacientes (5 H, 5 M) que fizeram auto aplicação com aparelho de LED, durante 10 minutos diários, durante a fase de retração ortodôntica, por um período de 12 semanas e Controle (GC), composto por oito pacientes (4 H, 4 M) que não aplicaram o LED durante a mesma fase. O fechamento dos espaços das extrações foi obtido com mecânica de deslize com arcos de aço com calibre 0.019\" x 0.025\" e molas de níquel-titânio com 200g de força, ativadas a cada 4 semanas. A mecânica escolhida permitiu-nos analizar 36 quadrantes e não 18 pacientes e isto justifica o tamanho final da nossa amostra: GLED 20 quadrantes superiores e 16 quadrantes inferiores e GC 16 quadrantes superiores e 12 quadrantes inferiores. Na arcada superior a retração foi ancorada em mini-implantes ortodônticos, e na arcada inferior sem acessórios de ancoragem e por este motivo foram avaliadas separadamente. Para avaliar o fechamento dos espaços, após calibragem, um único operador realizou dois tipos de medições: clínicas e em modelos de estudo, com compasso de ponta seca e paquímetro digital modificado, considerando quatro variáveis consistentes em distância entre os dois dentes vizinhos ao espaço da extração. Os resultados mostraram quedo início (T0) ao término do período de observação (T3) não houve diferença estatísticamente significante entre os grupos, exceto na medição dos modelos da arcada inferior, nas variáveis 1,3 e 4, com maior redução dos espaços no GLED: GLED > GC. Observou-se também diferença significante entre os grupos apenas na variável 1 do GLED na medição dos modelos da arcada inferior, no sentido de maior velocidade entre T1 e T2. Não houve diferença estatística entre os tipos de medidas realizadas clinicamente e nos modelos de estudo. Independentemente da aplicção ou não do LED obdservou-se uma significativa redução dos espaços ao longo do tempo em ambos os grupos, tanto da arcada superior, como na arcada inferior, que permitiu o sucesso do tratamento ortodôntico. Com base nos resultados pôde-se concluir que o protocolo de aplicação do LED utilizado na casuística estudada não caracterizou diferencialmente os grupos estudados. Porém, por ser um método novo na avaliação da influência sobre a movimentação dentária, sem dados na literatura para comparar os nossos, faz-se necessário a realização de estudos futuros que testem protocolos de mecânica ortodôntica e aplicação de LED. / The aim of this study was to evaluate the speed of tooth movement in space closure during the retraction stage, in orthodontic patients submitted to treatment with first premolar extractions. Eighteen (18) patients undergoing orthodontic treatment were selected, of whom 9 were men, and 9 women, age-range between 13 and 18 years, sequentially allocated to two groups. LED (GLED) composed of ten patients (5 M, 5 W) who performed self-application with a LED appliance, for 10 minutes daily, during the stage of orthodontic retraction, for a period of 12 weeks, and the Control Group (GC), composed of eight patients (4 M, 4 W) who did not apply LED during the same stage. Space closure of the extractions was obtained with sliding mechanics with steel archwires, caliber 0.019\" x 0.025\" and nickel-titanium springs with 200 g of force, activated every 4 weeks The mechanics chosen allowed the authors to analyze 36 quadrants and not 18 patients, and this justified the final size of our sample: GLED 20 maxillary quadrants and 16 mandibular quadrants; and GC 16 maxillary quadrants and 12 mandibular quadrants. In the maxillary arch, retraction was anchored on orthodontic mini-implants and in the mandibular arch, no anchorage accessories were used; and for this reason, they were evaluated separately. To evaluate space closure, after calibration a single operator performed two types of measurements: clinical, and in study models, by using a dry tip compass and modified digital pachymeter, considering four variables of distances between the two neighboring teeth, compatible with the extraction space. The results showed that from the beginning (T0) up to conclusion of the observation period (T3) there was no statistically significant difference between the groups, except for the measurements of the mandibular arch models, in the variables 1,3 and 4, showing greater reduction of the spaces in GLED: GLED > GC. The authors also observed significant difference between the groups only in variable 1 of GLED, in the measurements of the mandibular arch models, showing greater velocity between T1 and T2. There was no statistical difference between the types of measurements performed clinically and those in the study models. Irrespective of the application, or no application of LED, a significant reduction was observed in the spaces over time in both groups, both in the maxillary and mandibular arches, which allowed the orthodontic treatment to be successful. Based on the results, the authors could conclude that the LED application protocol used in the casuistic studied did not characterize the groups studied in a differential manner. However, since this was a new method for evaluating the influence on tooth movement, without data in the literature to compare with those of the authors, it is necessary to conduct future studies that test the orthodontic mechanics and LED application protocols.

Orientador: Mauro Pedrine Santamaria / Co-orientador: Lúcio Murilo dos Santos / Banca: Fábio da Silva Matuda / Banca: Andréa Carvalho de Marco / Resumo: O objetivo do estudo foi comparar diferentes abordagens para o tratamento da periodontite crônica em pacientes portadores de diabetes mellitus tipo 2 (DM2). Em 20 pacientes portadores de diabetes mellitus tipo 2 com periodontite crônica generalizada moderada a avançada foram selecionadas 3 bolsas periodontais com profundidade de sondagem e perda de inserção ≥5mm que receberam debridamento ultrassônico (DU) somente (Grupo Controle), DU associado à Terapia Fotodinâmica antimicrobiana (Grupo PDT) e DU associado à Terapia com Laser de Baixa Intensidade (Grupo LLLT). As medidas clínicas avaliadas, como Profundidade de Sondagem (PS), Nível Clínico de Inserção (NIC), Recessão Gengival (RG), Sangramento à Sondagem (SS), Índice Gengival (IG) e Índice de Placa (IP), foram coletadas e comparadas no baseline (BL), 30, 90 e 180 dias. Houve redução estatisticamente significante do BL para 180 dias na PS de 5,75±0,91mm para 3,47±0,97mm no Grupo Controle, de 6,15±1,27mm para 3,71±1,63mm no Grupo PDT e de 6,50±1,61mm para 4,16±1,78mm no Grupo LLLT. Porém a diferença entre os grupos não foi significante. Em RG, o Grupo LLLT apresentou diferença estatisticamente significante em relação aos demais grupos. Pode-se concluir que a aplicação adicional de LLLT mostrou melhores resultados em RG do que as demais terapias. As aplicações adjuntas de PDT e LLLT ao DU não apresentaram benefícios adicionais na redução de PS e no ganho de NIC, sendo as três terapias eficientes no tratamento da periodontite crônica em diabéticos tipo 2 / Abstract: The aim of this study was to compare the local effect of different approaches for the treatment of moderate to severe generalized chronic periodontitis in type 2 diabetic patients. Twenty type 2 diabetic patients with moderate to severe generalized chronic periodontitis were selected. Three periodontal pockets with Probing Depth and Attachment Loss ≥ 5mm received ultrasonic debridement (UD) only (Control Group), UD with adjunct antimicrobial Photodynamic Therapy (PDT Group), or UD with Low Level Laser Therapy (LLLT Group). Clinical measures, such as Probing Depth (PD), Clinical Attachment Level (CAL), Gingival Recession (GR), Bleeding on Probing (BP), Gingival Bleeding Index (GBI), and Plaque Index (PI), were collected and compared at baseline, 30, 90, and 180 days. After 180 follow-up days there was statistically significant reduction in PD from 5.75±0.91mm to 3.47±0.97mm in Control Group, from 6.15±1.27mm to 3.71±1.63mm in PDT Group, and from 6.50±1.61mm to 4.16±1.78mm in LLLT Group. However, intergroup analysis did not reveal any statistically significant difference (p>0.05). For GR, intergroup analysis presented statistically significant difference for LLLT Group. It can be concluded that additional LLLT application showed better results for GR then the other therapies. The adjunct application of PDT and LLLT to UD had no additional benefits for PD reduction and CAL gain, meaning that all the investigated therapies are efficient for the treatment of chronic periodontitis in type 2 diabetics / Mestre

Esta tese descreve a esfoliação e modificação do grafeno oxidado (GO) na obtenção de grafeno em sua forma reduzida (RGO) para aplicações biomédicas, que envolve sensoriamento e biossensoriamento, além de aplicação em fototerapia. Nas aplicações em sensores, inicialmente o RGO juntamente com o surfactante aniônico Dihexadecilfosfato (DHP), foi utilizado na fabricação de filmes por drop casting em eletrodo de carbono vítreo (CGE), na detecção do hormônio Estradiol. O eletrodo modificado (RGO-DHP/CGE) foi caracterizado por voltametria cíclica e impedância de espectroscopia eletroquímica. Os resultados mostraram uma corrente de pico de oxidação irreversível em 0,6 V. Sob as condições experimentais ideais, usando a voltametria linear, o limite de detecção para este hormônio foi de 7,7 × 10-8 mol L-1. Foram fabricados também dispositivos de efeito de campo (FET) de RGO via porta líquida em eletrodos interdigitados, para a detecção de Cistatina-C, um marcador de doença renal crônica. Os filmes foram fabricados utilizando a técnica de automontagem de interação eletrostática, nos quais, como polieletrólito de carga positiva foi utilizado o RGO modificado via ligação covalente de APTES, e como polieletrólito de carga negativa, o RGO dopado com nitrogênio, através da redução via micro-ondas. Estes dispositivos apresentaram uma sensibilidade de (1,94 &plusmn; 0,29) &Delta;IDS(%)ngmL-1. O LD foi de 0,39 ngmL-1 e a região linear entre 5 ngmL-1 100 ngmL-1, quando utilizados em urina sintética. Avaliamos também o uso de RGO em sistemas de fototerapia, utilizando GO reduzido com NH4OH na presença de L-Glutamina (RGO-Glu), onde observamos um aumento de temperatura localizado quando o material é irradiado por um laser (808 nm). Este sistema apresentou uma boa estabilidade e baixa agregação em dispersão aquosa e em meio de cultura, devido à formação de uma corona proteica. O RGO-Glu mostrou-se mais eficiente para o aquecimento que o RGO sem a modificação, na absorção do laser em 808 nm, com valores de eficiência de conversão de energia de 63% e 50% respectivamente. Estudos utilizando célula HeLa mostram que a internalização do RGO-Glu foi mais eficiente do que o RGO sem a modificação. Estes estudos mostram a versatilidade do grafeno quimicamente esfoliado em aplicações biomédicas quando convenientemente modificado, que pode ser utilizado em diagnóstico e em terapia. / This thesis describes the exfoliation and modification of graphene oxide (GO) to obtain reduced graphene oxide (RGO), for biomedical applications, namely: (bio)sensing for diagnostics and as active material in phototherapy. For (bio)sensing applications, RGO was used in combination with the anionic surfactant Dihexadecylphosphate (DHP) in the fabrication of drop-cast thin films onto carbon glass electrode (CGE), to be used in the detection of the hormone Estradiol. The modified electrode (RGO-DHP/CGE) was characterized by cyclic voltammetry and electrochemical spectroscopy impedance (EIS). The results showed an irreversible oxidation peak current at 0.6 V. Under ideal experimental conditions, and using linear voltammetry, the detection limit obtained for this sensor was 7.7 × 10-8 mol L-1. In the second part of the study, RGO was used in the fabrication of field effect transistors (FETs) via liquid gate, and the devices were applied in the detection of Cystatin-C, a biomarker for chronic renal disease. The films were made using the electrostatic layer-by-layer technique, in which APTES-modified RGO was used as positive polyelectrolyte, whereas nitrogen-doped RGO was used as the negative species. These devices exhibited a sensitivity of (1,94 &plusmn; 0,29) &Delta;IDS(%)ngmL-1, whereas LD was 0,39 ng.mL-1 and the linear region of detection was between 5 ng.mL-1 100 ngmL-1 when used in synthetic urine. The studies on the use of RGO in phototherapy were carried out using NH4OH -reduced GO in the presence of L-Glutamine (RGO-Glu) for subsequent cell internalization and irradiation under an 808 nm lase line to promote hiperthermia. This system showed good stability and low aggregation in aqueous dispersions and culture medium, due to the formation of a protein corona. RGO-Glu was more efficient than the RGO without the modification in the absorption of the laser at 808 nm, resulting in an efficiency of heat generation (energy conversion efficiency) of 63% and 50% respectively. Cytotoxicity studies using HeLa cell lines revealed that the internalization of RGO-Glu was more efficient than RGO without modification. These studies show the versatility of chemically exfoliated graphene oxides for biomedical applications, including diagnosis and therapy.

Dentre os vários compostos utilizados na pesquisa e na terapia de doenças osteo-degenerativas, a fototerapia com laseres de baixa potência (LLLT) e os diodos emissores de luz (LEDs) vem sendo investigada com o intuito de avaliar seus efeitos no metabolismo ósseo. Estes, que possuem comprimentos de ondas específicos, atuam na biomodulação das células, funcionando como um agente terapêutico, reequilibrando e normalizando a sua atividade. No entanto, pouco se sabe sobre o efeito dos diferentes espectros na proliferação e diferenciação de osteoblastos humanos, bem como seus efeitos no metabolismo celular como a síntese e a ativação de proteínas sinalizadoras envolvidas nesses processos. Diante disso, o objetivo deste trabalho foi avaliar, comparativamente, a influência da fototerapia com LLLT e LED na proliferação e diferenciação de osteoblastos humanos. Além disso, investigamos o envolvimento da ativação da via de sinalização ERK1,2 nestas respostas, utilizando o seu inibidor específico e/ou avaliando a sua ativação durante a proliferação e após fototerapia. Para esse estudo, osteoblastos humanos (HOAL) foram cultivados em meio de cultura DMEM suplementado com 10% de soro fetal bovino (SFB) e incubados em estufa de CO2. As células foram irradiadas pontualmente com os laseres vermelho (660nm), infravermelho (780nm) e LED (637nm), nas doses de 10, 20 e 50 J/cm2 na potência de 40mW, após adesão celular. Após 24, 48, e 72 horas foram realizados os ensaios de redução do MTT (brometo de 3-(4,5-dimetiltiazol-2-yl)-2,5- difeniltetrazólio) e cristal violeta (CV) para avaliar a viabilidade das células e após 72 horas foi realizada a análise da proliferação por citometria de fluxo nos quais os resultados sugerem aumento de células viáveis ou proliferação quando estimuladas pelos diferentes espectros. Após a verificação do efeito positivo dos laseres e LED na viabilidade e/ou proliferação, foi realizada a análise da ativação da proteína intracelular ERK por western blotting usando anticorpo específico após 10 minutos da irradiação pontual. Mostramos que a irradiação das células HOAL com LLLT, na dose de 10 J/cm2, aumentou significativamente a fosforilação da ERK1/2 em relação ao controle. Para os ensaios de diferenciação, as células receberam pontualmente o estimulo a cada 6 dias e após os períodos de 07, 14, 21 e 28 dias foram realizados os ensaios da atividade de fosfatase alcalina (ALP), expressão gênica do colágeno I (COL1A1) e SPARC (osteonectina) por RT-PCR em tempo real e ensaio de mineralização com vermelho de alizarina. De um modo geral, não foram observados diferenças na atividade da ALP entre os grupos tratados em relação ao controle. A expressão gênica do COL1A1 e SPARC foi aumentada, no qual o LED em ambas doses apresentou maior eficácia em aumentar a expressão desses genes. No que se refere à mineralização, foram observadas pequenas diferenças quanto a deposição de cálcio. Dessa forma, a LLLT e LED, nesse regime de aplicação modulou positivamente o metabolismo dos osteoblastos humanos em relação à viabilidade, porém, no processo de mineralização foram observadas poucas diferenças. / Among the various compounds used in research and bone degenerative diseases therapy, phototherapy with low level laser (LLLT) and light emitting diodes (LEDs) has been investigated in order to evaluate its effects on bone metabolism. Those, who have specific wavelengths, act in biomodulation cells functioning as a therapeutic agent, rebalancing and normalizing their activity. However, little is known about the effect of the different spectra in the proliferation and differentiation of human osteoblasts and their effects on cellular metabolism as well as the synthesis and activation of signaling proteins involved in these processes. Therefore, the aim of this study was to compare the influence of LLLT and LED phototherapy in the proliferation and differentiation of human osteoblasts. In addition, we investigated the involvement of activation of ERK1,2 signaling pathway these responses using its specific inhibitor and/or evaluating their activation during the proliferation and after phototherapy. For this study, human osteoblasts (HOAL) were cultured in DMEM culture medium supplemented with 10 % fetal bovine serum (FBS) and incubated in CO2 incubator . Cells were irradiated with punctual red lasers (660nm), infrared (780nm) and LED (637nm) at doses of 10, 20 and 50 J/cm2 in power 40mW, after cell adhesion. After 24, 48, and 72 hours, MTT assay (- (4,5- dimethylthiazol-2- yl) -2,5 - diphenyltetrazolium bromide 3 ) and violet crystal (CV) were performed to assess the viability of cells and after 72 hours, was performed of proliferation analysis by flow cytometry. The results suggest an increase in viable and proliferation of cells when stimulated by different spectra. After checking the positive effect of lasers and LED viability and/or proliferation, analysis of ERK activation of intracellular protein by western blotting using a specific antibody was performed 10 minutes after the spot irradiation. We show that irradiation of HOAL cells with LLLT at a dose of 10 J/cm2, significantly increased the phosphorylation of ERK1/2 compared to control. For differentiation assays, cells promptly received stimulation every 6 days and after periods of 07, 14, 21 and 28 days testing the activity of alkaline phosphatase (ALP), gene expression of type I collagen (COL1A1) and SPARC (osteonectin) were performed by Real Time RT-PCR and mineralization experiment with alizarine red. In general, no differences in the activity of ALP between the treated groups compared to the control were observed. The gene expression was increased, and SPARC COL1A1, where in the LED in both doses showed greater effectiveness in increasing the expression of these genes. With respect to mineralization, small differences in the deposition of calcium were observed. Thus, LLLT and LED, this enforcement regime, positively modulated the metabolism of human osteoblasts during the cell viability, but in the process of mineralization few differences were observed.

Orientador: Carlos Eduardo Vergani / Resumo: Há diversas possibilidades para o controle microbiano, dentre elas, o uso de microcristais associados à prata (Ag), e a inativação fotodinâmica antimicrobiana (do inglês, aPDI). Devido à capacidade de fotoexcitação no comprimento de onda de luz azul, fosfato de prata (Ag3PO4) foi submetido à exposição a luz em 455nm. Este trabalho teve como objetivo sintetizar, caracterizar e verificar a capacidade fotocatalítica e antimicrobiana dos microcristais de Ag3PO4, utilizando culturas de C. albicans em suspensão e biofilme, na presença e ausência de luz. Os microcristais foram sintetizados pelo método da co-precipitação, e foram determinados o "gap" de energia e o espectro de absorção do material através de análise de espectro de UVVIS. Para caracterizar Ag3PO4, realizou-se a difração de raios-X (DRX), microscopia eletrônica de varredura por emissão de campo (MEV-EC) e atividade fotocatalítica (degradação de rodamina) após 4 exposições à luz. Para os ensaios microbiológicos (UFC/mL), determinou-se a concentração fungicida mínima (CFM) em suspensão e biofilme, na ausência e presença de luz (55,8 J/cm²). Para análise dos resultados, aplicou-se o teste de análise de variância de dois fatores, com teste posterior de Tukey. Os resultados demonstraram que o espectro de absorção abrange a faixa azul do comprimento de onda, apesar do maior sinal estar localizado na região de luz UV. Nos espectros de DRX observou-se a produção de prata cúbica e hexagonal no decorrer das exposições, juntament... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: There are several possibilities for microbial control, among them the use of microcrystals associated with silver (Ag), and antimicrobial photodynamic inactivation (aPDI). Due to the ability of photoexcitation in the blue light wavelength, silver phosphate (Ag3PO4) was subjected to light exposure at 455nm. Thus, the aim was to synthesize, characterize and verify the photocatalytic and antimicrobial capacity of Ag3PO4 microcrystals using cultures of C. albicans in planktonic and biofilm form, in the presence and absence of light. Microcrystals were synthesized by the coprecipitation method, the energy band gap and the absorption spectrum of the material were determined by UV-VIS spectrum analysis. To characterize Ag3PO4, Xray diffraction (XRD), field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) and photocatalytic activity (rhodamine degradation) were performed after 4 exposures to light. For the microbiological tests (CFU/mL), the minimum fungicidal concentration (MFC) in planktonic and biofilm was determined, in the absence and presence of light (55.8 J/cm²). To analyze the results, a two-way analysis of variance (ANOVA) was applied, followed by Tukey post-test. The results showed the absorption spectrum covers the blue wavelength range, although the largest peak is located in the UV light region. The XRD spectra produced cubic and hexagonal silver during the exposures, with an increase of amorphous material. The microcrystal size was observed (0.12 μm) by FE-SEM images, wi... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre